Обзор системы прочностного инженерного анализа CAE Fidesys. Примеры решенных промышленных задач

  •  
     — 
  •  
    16:30
  •  
    Online-платформа Zoom

заседание семинара

«Суперкомпьютерные технологии

в науке, образовании и промышленности»

Председатель организационного комитета семинара
В.А. Садовничий В.А. Садовничий
академик, ректор Московского государственного университета имени М.В. Ломоносова

Сопредседатели организационного комитета
Вл.В. Воеводин Вл.В. Воеводин
чл.-корр. РАН, директор НИВЦ МГУ
И.А. Соколов И.А. Соколов
академик, декан факультета ВМК МГУ

Ученый секретарь семинара
  Мортиков Е.В.
к.ф.-м.н., НИВЦ МГУ

 

Семинар организован на базе Научно-образовательного центра «Суперкомпьютерные технологии». Тематика докладов охватывает все стороны использования суперкомпьютеров, параллельных вычислительных систем и методов распределенной обработки данных для решения больших вычислительных задач. Семинар носит ярко выраженный междисциплинарный характер, однако различные нюансы использования суперкомпьютерных технологий представляют интерес для исследователей из самых разных областей.

 

ПРОГРАММА СЕМИНАРА
16:30
Левин В.А. Заслуженный деятель науки РФ, д.ф.-м.н., профессор,
кафедра Вычислительной механики Механико-математического факультета МГУ имени М.В. Ломоносова
Вершинин А.В. д.ф.-м.н., профессор,
кафедра Вычислительной механики Механико-математического факультета МГУ имени М.В. Ломоносова

Обзор системы прочностного инженерного анализа CAE Fidesys.
Примеры решенных промышленных задач.

В докладе будет приведен обзор функциональных возможностей российской системы прочностного инженерного анализа CAE Fidesys, рассмотрены примеры практических задач, решенных с ее использованием пользователями из различных отраслей промышленности: аэрокосмическая, судостроительная, двигателестроительная, атомная, нефтегазовая, горнодобывающая и другие.

Система инженерного анализа CAE Fidesys изначально была задумана как универсальная, но с реализацией в виде специализированных отраслевых решений, позволяющих решать следующие задачи:

Fidesys Standard

  • Линейные статические и динамические задачи прочности
  • Анализ собственных частот и форм колебаний
  • Анализ критических нагрузок и форм потери устойчивости

Fidesys Professional

  • Анализ прочности с учетом конечных деформаций и перемещений
  • Нелинейный МКЭ-решатель
  • Контактные задачи
  • Физически нелинейные модели материалов (Мурнаган, Муни-Ривлин)
  • Упругопластичность (Мизес, Друкер-Прагер)
  • Термомеханический анализ упругих тел
  • Расчет температурных полей (стац. и нестац. теплопроводность)

Fidesys Dynamics

  • Нестационарные задачи с быстропротекающими процессами
  • Моделирование неразрушающего контроля
  • Распространение упругих колебаний в твердых телах
  • Высокоточное описание волновых процессов

Fidesys Composite

  • Расчет эффективных свойств композитов
  • Расчет пористых материалов при малых и конечных деформациях
  • Определение упругих свойств монослоя

Fidesys HPC

  • Распараллеливание всех основных этапов решения задачи
  • Ускорение расчетов и сокращение времени анализа

Использование в пакете CAE Fidesys метода спектральных элементов (МСЭ) как дополнения к методу конечных элементов значительно повышает скорость и точность расчетов, что отличает пакет от классических МКЭ-пакетов. Кроме того, использование МСЭ позволяет автоматизировать без перестроения сетки анализ на сеточную сходимость для проверки качества и точности приближенного численного решения.

Реализованные в пакете математические модели теории многократного наложения больших деформаций позволяют проводить анализ многостадийных нагружений конструкций и их элементов, когда в процессе нагружения меняются свойства материала (включая удаление и добавление, что актуально для горной промышленности и аддитивных технологий соответственно) и граничные условия, что, в частности, в нелинейных задачах позволяет учесть зависимость конечных результатов от порядка приложения внешних нагрузок.

При наличии небольших зазоров и пересечений тел в геометрической модели конструкции (составной CAD-модели) может возникать необходимость в дополнительной работе по исправлению/доработке геометрической модели для обеспечения возможности корректного построения сеточной дискретизации. Реализованная в CAE Fidesys технология жесткого контакта позволяет корректно в автоматическом режиме отрабатывать данные геометрические дефекты без их предварительно ручного устранения и не привносит артефактов в численное решение на границах контактирующих тел даже при наличии незначительных зазоров/нахлестов между ними.

CAE Fidesys доступен в ведущих международных магазинах приложений:

Фидесис является членом NAFEMS (https://www.nafems.org/) – международного агентства по методам конечных элементов и стандартизации. Тестирование CAE Fidesys выполнено в строгом соответствии со стандартами NAFEMS. CAE Fidesys входит в реестр Минсвязи программ для ЭВМ (https://reestr.digital.gov.ru/reestr/303920/).

В докладе рассматривается подход к реализации метода спектральных элементов на массивно-параллельной вычислительной системе HPE Apollo на базе графических процессоров, установленной на ВМиК МГУ. В рамках данной реализации спектральноэлементная сетка естественным образом отображается на сетку (grid) из мультипроцессоров графической карты, а соответственно каждый спектральный элемент отображается на потоковый блок (block), в рамках которого отдельные узлы внутри элемента обрабатываются соответствующими им потоками внутри блока. Данный подход позволяет эффективно задействовать возможности разделяемой (shared) памяти для кэширования данных внутри спектрального элемента при формировании вектора внутренних усилий на нем (например, при вычислении производных неизвестных функций), что значительно увеличивает пропускную способность параллельной версии алгоритма, производительность которой ограничена именно скоростью доступа к глобальной графической памяти (memory bounded), а не вычислительной скоростью ядер графического процессора (compute bounded).

Сайт Фидесис: https://www.cae-fidesys.com

Примеры расчетов с использованием CAE Fidesys: https://fidesys-solvers.ru/

Публикации NAFEMS:

Ссылки на материалы о CAE Fidesys:

 

Заседание семинара пройдет в форме вебинара на платформе Zoom.

Для участия в вебинаре просим Вас занести свои данные в Google-таблицу:

https://docs.google.com/spreadsheets/d/1VzB0DHCZFbClAW92S3-s01t8LqKQ8bUPOB4IJv0_KoI/edit?usp=sharing

На указанный Вами адрес электронной почты впоследствии придёт ссылка на Zoom-конференцию.

http://agora.guru.ru/sct
мероприятия
семинары
моделирование
суперкомпьютеры